Реферат на тему токсины

Обновлено: 06.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Российская академия народного хозяйства и государственной службы при

Красноармейский автомобилестроительный колледж

Районная учебно-исследовательская конференция

Подготовили студенты 1 курса

Руководитель Никольская О.В.

1. Понятие и классификация токсинов ………………………………………4

Список использованных источников …………………………………………9

Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду характеризуется производством большого количества загрязняющих веществ, отходов и другими факторами, которые приводят к изменению естественных ландшафтов, загрязнению атмосферы и природных водных объектов. Непрерывное увеличение промышленного производства химических веществ и расширение их ассортимента, неизбежно влекут за собой усиление вызываемой ими экологической нагрузки. Сегодня, когда скорость увеличения вредного воздействия средовых факторов и интенсивность их влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости экосистем к изменениям среды обитания и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения, всестороннее изучение токсичных веществ и разработка мер борьбы с их распространением и повреждающим действием являются актуальной проблемой всемирного значения.

Цель работы: исследовать проблему токсичных веществ, входящих в состав предметов массового потребления и ежедневного обихода.

Понятие и классификация токсинов.

Изучение токсинов имеет многовековую историю, начиная с Гиппократа, Аристотеля и заканчивая учёными современного времени.

Токсины – это вещества, о которых каждый из нас много слышал, но вряд ли когда-либо вникал, что это и откуда берутся.

В мире существует миллиарды токсичных соединений, появление которых связано с процессом индустриализации. Особенно с развитием химических наук были открыты механизмы действия химических веществ, образовались синтетические вещества, большинство из которых оказались высокотоксичными. Они широко используются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту.

И это создает новую экологическую опасность для здоровья людей.

Токсины подразделяются на две основные группы:

1 группа – экзотоксины ( внешние) - вредные вещества химического и природного происхождения, которые попадают в организм из внешней среды с пищей, воздухом или водой. Чаще всего это нитраты, нитриты, тяжёлые металлы и множество иных химических соединений, присутствующих почти во всём, что нас окружает.

2 группа - эндотоксины (внутренние) - это вредные вещества, которые образуются в процессе жизнедеятельности организма. Особенно много их появляется при различных заболеваниях и нарушениях обмена веществ, в частности, при плохой работе кишечника, отклонениях функционирования печени, при ангине, фарингите, гриппе, ОРЗ, заболеваниях почек, аллергических состояниях, даже стрессах.

Токсины отравляют организм и нарушают его слаженную работу — чаще всего они подрывают иммунную, гормональную, сердечнососудистую и обменную систему. Это приводит к осложнению течения различных болезней и препятствует выздоровлению.

Источники токсинов в повседневной жизни.

В ходе исследования данной проблемы, мы выделили 8 основных источников токсинов в повседневной жизни.

Самые большой виновник токсического воздействия – это пищевые продукты. В пищевой промышленности используют пищевые добавки, например, глутамат натрия, как выяснилось, приводит к повышению стресса, тревожности и ухудшению, связанных с головным мозгом. Астартам стимулирует судороги и панические атаки, снижает уровень серотонина, ухудшает память и познавательные способности. Искусственные пищевые красители тоже, как, оказалось, воздействуют на головной мозг и наблюдаются симптомы гиперактивности у детей.

2. Производство продуктов питания во всем мире немыслимо без пестицидов , которые активно используются в сельском хозяйстве.

Ядохимикаты используют не только для обработки растений, но и для продлевания срока хранения зерна, овощей, фруктов, орехов и многих других продуктов питания. Они обладают токсичным воздействием на живые организмы и приводят к неврологическим и психологическим изменениям. Явное отравление пестицидами может, очевидно, привести к олигофрении и церебральным нарушениям.

Согласно последним исследованиям ученые пришли к выводу о том, что бурный всплеск раковых заболеваний связан именно с попаданием пестицидов в организм человека.

В водопроводную воду очень часто добавляют хлор, который очень токсичен. Он убивает вредные микроорганизмы и обладает разрушительным эффектом. Добавляют фтор, который мешает деятельности щитовидной железы, вызывает увеличение веса. Водопроводная вода может быть загрязнена мышьяком (мощный канцероген), алюминием, нитритами и др. веществами.

4. Современное общество не обходится без лекарственных препаратов.

В результате мониторинга фармацевтической отрасли, первое место по продажам занимают обезболивающие средства, например, парацетамол, который в небольших дозах может превратиться в сильно действующий токсин.

На втором месте - антибиотики. В малых и средних дозах они уничтожают практически все полезные бактерии.

Третье место среди лекарств из домашней аптечки занимают различные сосудосуживающие капли и спреи для носа, они при длительном применении способны суживать сосуды мозга, вызывая головокружение и головные боли.

Четвертое место занимают антидепрессанты, средства против аллергии и артериального давления. Способны вызвать тяжелые осложнения на сердце, снижающие давление и оказывают токсическое действие на сосуды, печень и почки.

Многие из нас посещали стоматолога, но не каждый знает, что в местной анестезии содержится сакситоксин, вызывающий параличи отдельных групп мышц. Металлическая пломба содержит в себе ртуть, а пластмассовая пломба – токсичное соединение бисфенол. В результате происходит ухудшение логической памяти и сохранение данных в памяти, а так же усиливается степень тревожности не только у пациента, но и у стоматолога.

Внешняя окружающая среда включает в себя различные антропогенные загрязнители - это выхлопные газы, промышленные выбросы, пыль, смог, оксиды азота, оксиды серы, озон, оксиды углерода, вдыхаемые примеси. Они составляют порядка 90% от общего объема загрязнений, сочетание двухсот-трехсот химических соединений, которые считаются достаточно вредными для окружающей среды и человека.

Но постоянно в нашем жилье присутствует электромагнитный смог и его образуют электроприборы: холодильники (в нем находится газ фреон), фен для сушки волос (токсин асбест), телевизор, компьютерные мониторы, микроволновые печи и сотовые телефоны - вызывают отягощенность людей различного вида магнитного и электромагнитного излучения.

В косметических средствах - предметах личной гигиены содержатся

содержатся ароматизаторы, красители, увлажнители, консерванты и подобные вещества. Большое количество подобных химических соединений впитываются через кожу, что может привести к ускоренному старению.

Например, триклозан, содержащийся в антибактериальном мыле, зубной пасте, креме и в других продуктах личной гигиены легко впитывается через кожу и негативно отражается на здоровье.

На сегодняшний день мы немыслим себе уборку квартиры без бытовой химии. Она прочно вошла в нашу жизнь. Это чистящие и моющие средства, в которых находятся: формальдегиды, фосфонаты и фосфаты, поверхностно - активные вещества (ПАВы), хлор.

Бытовая химия – это главный аллерген и может вызвать ряд различных заболеваний: аллергии, депрессии, гипертонии, опухоли, болезни крови и т.д. Более того, постоянно смывая в канализацию растворы с бытовой химией после их использования, мы загрязняем окружающую среду.

Учёными было подсчитано, что за год человек съедает, выпивает и вдыхает более 3 кг токсинов.

Токсины в организме выводятся через почки и кишечник (когда они не справляются, то подключаются кожа и легкие).

Нам не спрятаться от огромного количества вредных химических веществ, окружающих нас дома, на улице и в офисах. Возникает закономерный вопрос, что же делать? Ведь человек не может ни есть, ни пить, ни дышать.

Однако человек способен ограничить их влияние на организм. Вот простые рекомендации , которые в этом помогут.

Соблюдать правильный режим питания.

Прочитайте состав продукта, и удостоверьтесь, нет ли там вредных веществ, смотрите на срок годности.

В рационе питания используйте сезонные фрукты и овощи.

Чтобы удалить вредные токсины, овощи и фрукты перед употреблением в пищу лучше промыть под теплой струей воды. Делать это нужно очень тщательно, поскольку пестициды плохо растворяются в воде.

Использовать фильтры для очистки воды и лучше пить кипяченую воду.

Соблюдать дозировку лекарственных препаратов и не превышайте срок применения лекарств.

Контролируем время использования телевизора, компьютера, сотового телефона.

Разводите комнатные цветы.

Налаживаем гипоаллергенный быт - используем для уборки пищевую соду или уксусную кислоту, лимон, хозяйственное мыло, горчица.

Прежде чем покупать средства личной гигиены и косметику, нужно ознакомиться с химическим составом.

В своей работе мы постарались показать об основных опасностях, подстерегающих человека в его сегодняшней повседневной жизни.

Важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины. По биологическим свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины. Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов.

экзотоксины, состоящие из двух фрагментов;
экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь.

Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду;
Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой;
Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки.

Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами, которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением вазодилататоров, активируют фактор Хагемана, что приводит к лейкопении, гипертермии, гипотонии, ацидозу, диссеминированной внутрисосудистой коагуляции (ДВК).

Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими свойствами.

При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин.

Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной хромосомами, гены, привнесенные плазмидами и умеренными фагами.
Токсины. Понятие

Токсины (греч. toxikon яд) - биологически активные вещества микробного, растительного и животного происхождения, поражающие чужеродную эукариотическую клетку и не действующие на клетки прокариот. Способность к токсинообразованию наиболее широко распространена среди микроорганизмов. Токсины животных большей частью продуцируются представителями различных таксономических групп беспозвоночных. У позвоночных животных это свойство наиболее выражено у пресмыкающихся, например у змей. Способность продуцировать токсины обнаружена также у высших растений. Свойство вырабатывать токсины делает микробы патогенными. По химической природе большая часть токсичных микроорганизмов, растений и животных представлена высокомолекулярными соединениями (пептиды, белки, гликопротеины), и то же время токсичных грибков представляют собой компоненты преимущественно с низкой молекулярной массой. Примером могут служить афлатоксины, эти токсины обладают сильным канцерогенным действием. Химическая природа токсинов простейших изучена слабо, однако имеются данные для предположения, что например, такие виды, как Trypanosoma cruzi, и Entamoeba histolytica, вырабатывают токсические белки.

Большое сходство по молекулярной структуре и механизму действия имеют некоторые растительные токсины (абрин, вискулин) и токсические белки (дифтерийный токсин,) некоторых патогенных бактерий.

Токсины бактерий вырабатываются как патогенными, так и условно-патогенными бактериями и служат причиной возникновения разного рода патологических состояний.

Существуют различные способы модификации токсической молекулы, но все они сводятся к изменению функции отдельных частей токсического белка. Модификации Т. бактерий можно достигнуть генетическим путем, химическим и физико-химическим воздействием. Широко известное обезвреживание Т. бактерий формалином сводится к нарушению пространственной конфигурации токсического белка за счет возникновения многочисленных сшивок между отдельными участками полипептидной цепи Т. или его отдельными субъединицами.

Токсинами после открытия Эмилем Ру и Александром Иерсиным в 1888 г. дифтерийного токсина традиционно называют белковые вещества, образуемые преимущественно микроорганизмами и некоторыми животными, и обладающие ядовитым действием. Токсины определяют основные симптомы дифтерии, коклюша, холеры, сибирской язвы, столбняка и некоторых других инфекционных болезней человека и животных. К настоящему времени накоплены данные, показывающие возможность выполнения токсинами функций, не имеющих отношения к инфекционным процессам.

- использование бактериями токсинов как средства антагонизма в микробных сообществах (холерный токсин оказывает ингибирующее действие на ряд бактерий);
- участие токсинов в авторегуляторных процессах в бактериальных популяциях (энтеротоксин C. perfringens) и др.

Бактериальные токсины

Понятие о бактериальных токсинах Кроме ферментов агрессии и защиты, микроорганизмы, размножаясь, могут вырабатывать биологически активные вещества, повреждающие клетки и ткани макроорганизма -токсины. Некоторые токсины, как например, дифтерийный, столбнячный, ботулинический, являются ведущими факторами развития соответствующих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено. Силу токсинов, также как вирулентность самих возбудителей, измеряют DLM или LD₅₀.
По своим свойствам токсины делятся на 2 группы :
Эндотоксины - это липополисахариды, они термостабильны, продуцируются, как правило, грамотрицательными бактериями, обладают общетоксическим действием, являются слабыми антигенами, не переходят в анатоксин.

дифтерии,
ботулизма,
столбняка,
газовой гангрены,
некоторые виды стафилококков и стрептококков,

частично секретируемые,
несекретируемые.

2-й тип - функциональные блокаторы, илинейротоксины(тетаноспазмин, ботулинический токсин). Они блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головного мозга);
3-й тип - термостабильные и термолабильныеэнтеротоксины- они активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к нарушению энтеросорбции и развитию диарейного синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;
4-й тип - цитотоксины- это токсины, блокирующие синтез белка субклеточном уровне. К ним относятся: энтеротоксин золотистых стафилококков, дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибирской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша, а также антиэлонгаторы. Последние препятствуют элонгации (наращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокируют синтез белка. К антиэлонгаторам относят дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки;
5-й тип - эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого стафилококка, и эритрогенины, продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами, и полностью определяют клиническую картину инфекции. В первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором - скарлатина.
Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием - нейротоксическим, цитотоксическим, гемолитическим, как, например, стафилококк, стрептококк. В то же время некоторые бактерии могут одновременно, образовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины, например, кишечная палочка, холерный вибрион.
3. Группы факторов патогенности Таким образом все факторы патогенности по их функции принято подразделять на четыре группы:
 первая - бактерии с эпителием соответствующих экологических ниш (биотопов);
вторую - интерферирующие с клеточными и гуморальными защитными механизмами хозяина и обеспечивающие размножение возбудителя in vivo;
к третьей группе относят бактериальные модулины, индуцирующие синтез некоторых цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к иммуносупрессии;
в четвертую группу включены токсины и токсические продукты, оказывающие повреждающее первую группу составляют факторы патогенности, определяющие взаимодействие действие, связанное, как правило, со специфическими патоморфологическими изменениями различных органов и тканей организма.

Важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины. По биологическим

свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины

– белковые токсины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов.

По степени связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три

класса. • Класс А – токсины, секретируемые во внешнюю среду; • Класс В – токсины

частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой; •

Класс С – токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду

Мир вокруг нас насыщен токсичными элементами и соединениями. Процесс эволюции привел к продолжающейся биологической борьбе между конкурирующими видами. В результате возникло огромное количество различных токсичных соединений — от сравнительно простых молекул до сложных белковых структур. Помимо этого процесс индустриализации привел к появлению миллиардов токсичных соединений, которые были намеренно созданы как потенциально токсичные для других видов, а в некоторых случаях — для нашего вида.

Более опасным аспектом является применение ядов и токсинов в качестве оружия или других форм насилия, таких как терроризм. Биологическое оружие не является новым видом оружия. В течение веков военные пытались использовать инфекционные болезни против неприятеля. В настоящее время люди расширили свои знания о возможностях токсинов и ядов, используемых в насильственных целях. Этот список включает помимо биологического оружия токсичные газы, ингибиторы холинэстеразы и природные токсины.

Помимо токсических, они могут иметь полезные эффекты. Токсины и зоотоксины обычно являются белками или полипептидами, вырабатывают их в основном позвоночные, а отравляющие вещества, как правило, представлены малыми молекулами. Беспозвоночные и растения также вырабатывают токсины; большинство растительных ядов — алкалоиды (азотсодержащие органические молекулы). Токсины, зоотоксины и отравляющие вещества по-разному влияют на нашу жизнь.

1. Действие токсинов и отравляющих веществ

Является ли соединение зоотоксином, токсином или отравляющим веществом — зависит главным образом от источника, а не от действия. Таким образом:

Токсинами изначально называют яды, вырабатываемые микроорганизмами, но сегодня этот термин широко используют и для других организмов (например, СО-конотоксины брюхоногих моллюсков);

Зоотоксины — это яды, вводимые от одного вида животных другому;

Отравляющие вещества — это природные или синтетические соединения, которые могут нарушить функции организма.

Токсины, зоотоксины и отравляющие вещества по разным причинам представляют опасность для человека. К ним относят:

природные токсины и отравляющие вещества, пероральные или ингаляционные (курение табака);

токсины, продуцируемые вирусами и бактериями;

токсины окружающей среды из природных источников;

промышленные токсины в окружающей среде;

отравляющие вещества, используемые в качестве боевого оружия или в терактах.

Давно замечено, что жизнь — это токсический процесс. Кислород, который настолько необходим для аэробной жизни, потенциально токсичен для всех тканей вследствие своей способности образовывать свободные радикалы, повреждающие биологические молекулы.

Также необходимо помнить, что эволюция снабдила разными биохимическими и физиологическими механизмами защиты. Классическим примером является рвотный рефлекс в ответ на яды, поступившие с пищей и определенные рвотным центром в заднем поле ромбовидной ямки, который, активируясь, инициирует рвоту, очищая желудок от потенциально ядовитого содержимого. В этих отделах ЦНС отсутствует гематоэнцефалический барьер, поэтому они быстро чувствуют яды, циркулирующие в крови. Печень посредством CYP-ферментов, подобных ферментов в кишечнике и других органах обезвреживает поглощенные и циркулирующие яды. К сожалению, действие указанных механизмов направлено и против потенциально полезных биологических молекул, в частности лекарственных средств.

Токсины (от греческого toxikоn - яд), вещества бактериального происхождения, способные угнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибели животных и человека. По химической природе все токсины - белки или полипептиды. В отличие от других органических и неорганических ядовитых веществ, токсины при попадании в организм вызывают образование антител.
При некоторых инфекционных заболеваниях (дифтерия, скарлатина) для определения напряженности иммунитета и восприимчивости детей используются внутрикожные пробы с применением соответствующих разведенных токсинов. Положительная реакция (местное воспаление кожи в области введения токсина) обусловливается ядовитым действием токсина на ткани кожи. Отрицательный результат реакции объясняется нейтрализацией введенного в кожу токсина соответствующим антитоксином, содержащимся в иммунном организме в достаточном для этого количестве.
Токсины получают из токсигенных штаммов микробов (дифтерийная палочка или скарлатинозный стрептококк) методом посева на жидкую питательную среду (мартеновский бульон) с последующей фильтрацией через бактериальные фильтры. Из полученных токсинов готовят диагностические токсины Шика (дифтерийный) и Дика (скарлатинный). Токсины вводят внутрикожно, в количестве 0,2 мл (Шика) и 0,1 мл (Дика), в среднюю часть внутренней поверхности предплечья.
Анатоксины - фильтраты бульонных культур токсигенных микроорганизмов, утратившие благодаря специальной обработке токсичность, но сохранившие в значительной степени антигенные и иммуногенные свойства исходных токсинов.
При введении в организм человека или животных анатоксины вызывают образование антитоксического иммунитета, это свойство и позволяет применять их для профилактики тех инфекционных заболеваний, в основе которых лежит действие экзотоксинов, выделяемых возбудителями, а также для гипериммунизации животных - продуцентов антитоксических сывороток.
Независимо от вида анатоксина его иммуногенность и антигенность определяются соответствующими свойствами исходного токсина. Поэтому в лабораториях, изготавливающих эти препараты, уделяется большое внимание созданию оптимальных условий для токсинообразования.
Для получения токсинов высокой силы необходимы штаммы, отличающиеся особенно выраженной способностью к токсинообразованию в искусственных условиях. Этими свойствами обладают далеко не все штаммы токсигенных бактерия. Для производственных целей пользуются штаммами, адаптированными к искусственным средам и стойко сохраняющими способность к токсинообразованию.
Культуры токсинообразователей сохраняются либо в высушенном состоянии, либо на средах оптимальных для данного вида бактерий. Перед употреблением для засева массовых партий штаммы пассируются на среде, используемой для получения токсина.
При прочих равных условиях сила токсинов определяется качеством питательной среды, поэтому лаборатории уделяют внимание приготовлению питательных сред. Сырье, химикалии и другие ингредиенты, входящие в состав среды, подвергаются самому тщательному контролю в биохимических лабораториях производственных институтов.
Для токсинообразования применяются жидкие питательные среды, в состав которых входят мясная вода и продукты пептического (бульон Мартена, среда Рамона) или триптического (среда Попе) переваривания мяса.
Процесс гидролиза мяса контролируется определением общего и аминного азота и коэффициента расщепления белка, который вычисляется из отношения аминного азота к общему. Используются также безмясные казеиновые, полусинтетические среды.
В питательную среду, предназначенную для токсинообразования, добавляются углеводы (глюкоза, мальтоза или смесь их). При сбраживании углеводов освобождается большое количество энергии, необходимой для процессов синтеза, происходящих в развивающейся культуре. Добавление углеводов резко повышает силу образующихся в среде токсинов.
Помимо углеводов для токсинообразования необходимы в минимальных дозах некоторые металлы. Токсинообразование дифтерийной палочки тормозится избытком железа в среде в равной мере как и отсутствием его. При наличии в среде оптимальных количеств железа токсинообразование резко усиливается.
Токсинообразование осуществляется в полную меру при определенном рН среды. Между тем в процессе роста культуры значение рН изменяется и может достигнуть таких показателей, которые будут тормозить образование токсина.
Для устранения этого в среды добавляются буферные вещества, поддерживающие нужное значение рН. Одним из таких веществ, обладающих свойствами буфера, является уксусно-кислый натр, который добавляется в бульон в количестве 0,5-0,75 %.
В зависимости от биологических особенностей микроба-токсинообразователя применяются разные условия выращивания и, в частности, регулируется аэрация среды. Дифтерийная палочка образует токсин в условиях максимальной аэрации, наоборот, столбнячная палочка и другие токсигенные анаэробы в кислороде не нуждаются. В соответствии с этим в первом случае культура выращивается в тонком слое среды с большой поверхностью соприкосновения с воздухом, во втором - среда наливается высоким слоем и в нее добавляются различные адсорбенты кислорода (вата, сухие эритроциты).
Температура выращивания и длительность его варьируют для разных микробов. Общей для процесса токсинообразования является необходимость безукоризненной регулировки температуры в термостате. Колебания температуры отрицательно сказываются на силе токсина. Поэтому термостаты, в которых происходит токсинообразование, снабжаются точными терморегуляторами.
В каждом отдельном случае длительность выращивания культуры определяется интенсивностью токсинообразования на данной серии среды. Для решения вопроса о времени прекращения культивирования производят определение силы токсина и рН среды в разные сроки выращивания.
Когда сила токсина достигает максимума, производят отделение его от микробных тел, это производится путем фильтрации через специальные бактериальные фильтры (анаэробные микроорганизмы) или обычные бумажные (дифтерийная палочка).
Перевод токсических фильтратов в анатоксин осуществляется путем длительного воздействия на них формалина при температуре 39-40 °С. Формалин соединяется свободными аминогруппами аминокислот, полипептидов и белков токсина, в связи с чем, утрачивает свои ядовитые свойства. Переход токсина в анатоксин происходит в течение 3-4 недель. Для правильного анатоксинообразования имеет значение рН токсина. Наиболее благоприятной является нейтральная или слабощелочная реакция среды.
Анатоксины характеризуются полной безвредностью для животных. Однако при неполном обезвреживании в них могут сохраняться остатки токсина, которые вызывают в чувствительном организме поздние повреждения. Поэтому при проверке безвредности анатоксинов наблюдение за животными ведут в течение длительного времени. Безвредность анатоксинов необратима. Никакие воздействия не приводят к восстановлению утраченной токсичности.
Анатоксины сохраняют почти в полной мере антигенные свойства токсинов. Это может быть проверено различными методами в пробирке (реакция флокуляции, реакция связывания анатоксина) и в опытах на животных, у которых введение анатоксина вызывает образование соответствующих антитоксинов и создание антитоксического иммунитета.
Анатоксины отличаются стойкостью; они переносят повторное замораживание и оттаивание, противостоят действию высокой температуры и стабильны при длительном хранении.
Анатоксины содержат помимо специфических белков также балластные вещества, от которых они могут быть освобождены разными методами. Они основаны на способности анатоксинов осаждаться при насыщении нейтральными солями, солями тяжелых металлов, кислотами (соляной, трихлоруксусной, метафосфорной), а также в присутствии этилового и метилового спирта при низкой температуре. Эти методы используются в настоящее время для получения очищенных концентрированных анатоксинов.
Анатоксины адсорбируются на различных нерастворимых веществах (фосфорные соли, гидроокись алюминия), это используется для приготовления сорбированных анатоксинов, которые отличаются замедленной всасываемостью в организме, в результате чего можно получить более напряженный иммунитет.
Благодаря своей безвредности, высокой антигенности и иммуногенности, анатоксины являются ценнейшими средствами профилактики и терапии ряда заболеваний.
В настоящее время получены анатоксины: дифтерийный, столбнячный, ботулинический, стафилококковый, дизентерийный, из токсинов, продуцируемых возбудителями газовой гангрены, а также из змеиного яда.

Читайте также: